Привод для глубинно-насосной балансирно-штанговой установки

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к штанговой насосной установке при отборе жидкости из скважины, и может быть использовано и в других отраслях промышленности и сельского хозяйства. Технический результат заключается в устранении вредных крутящих моментов, вызывающих вибрацию станка-качалки, сохраняя при этом возможность получения разности соотношения времени хода насосных штанг, при ходе вверх к времени при ходе вниз. Привод для глубинно-насосной балансирно-штанговой установки содержит двигатель(5), связанный непосредственно или через редуктор (6) с дифференциальными механизмами (7). При этом каждый дифференциальный механизм (7) имеет два выходных вала или выходной вал (8) и корпус (14), который жстко связан с корончатым колесом (11), где выходные валы или выходной вал (8) и корпус (14) каждого дифференциального механизма (7) через соответствующий кривошип и шатун связаны с балансиром (2) с образованием кривошипнокоромыслового механизма. Редуктор (6) и два дифференциальных механизма (7) могут находиться в одном корпусе, или редуктор (6) может быть связан с дифференциальными механизмами (7) через цепную или ременную передачи (17), или карданный вал или редуктор (6) может находиться между дифференциальными механизмами (7) и соединен с ними непосредственно или через муфты (16). Латыпов Салават Адегамович (RU) 017363 Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к штанговой насосной установке при отборе жидкости из скважины, и может быть использовано и в других отраслях промышленности и сельского хозяйства. Известна глубинно-насосная штанговая установка, содержащая насос, насосные штанги, стойку,балансир с головкой, шатуны, кривошипы с закреплнными на них противовесами, редуктор, электродвигатель (см. книгу Е.И. Бухаленко, Ю.Г. Абдуллаев Монтаж, обслуживание и ремонт нефтепромыслового оборудования. М.; Недра, 1985 г., с. 21-22). Такие установки значительную часть от времени работы тратят на подготовительный ход насосных штанг вниз, что составляет половину времени работы установки. Известен привод для глубинно-насосной штанговой установки, содержащий двигатель, связанный непосредственно или через редуктор с механизмом, содержащим два шатуна, по меньшей мере один сателлит и два центральных колеса, причем, по меньшей мере, сателлит и одно из центральных колес или два центральных колеса связаны с шатунами, а другими концами шатуны связаны с глубинно-насосной штанговой установкой через балансир или непосредственно с насосными штангами (патент RU2278994, 25.10.2004, МПК F04B 47/02 (2006.01). Недостатком данной конструкции является то, что передаваемые усилия через шатуны имеют разные значения между собой и поэтому на балансире возникают крутящие моменты, создающие вибрацию на станке-качалке. Чтобы снизить крутящие моменты, необходимо максимальное сближение кривошипов между собой, что, в свою очередь, приводит к изменению конструкции и усложнению других узлов в станке-качалке. Была поставлена задача на устранение вредных крутящих моментов, вызывающих вибрацию станка-качалки, сохраняя возможность получения разности соотношений времени хода насосных штанг, при ходе вверх к времени при ходе вниз. Указанная задача решается тем, что привод для глубинно-насосной балансирно-штанговой установки, содержащий двигатель, связанный непосредственно или через редуктор с содержащим, по меньшей мере, корпус, один сателлит и два колеса, одно из которых корончатое, дифференциальным механизмом, один из выходных валов которого через кривошип и шатун связан с балансиром, привод дополнительно содержит по меньшей мере один дифференциальный механизм, при этом второй выходной вал каждого дифференциального механизма связан одним концом с корончатым колесом, а другим, через коромысло и вспомогательный шатун с балансиром, образуя кривошипно-коромысловый механизм, во втором варианте корпуса дифференциальных механизмов выполнены вращающимися и жстко связаны с корончатым колесом и через шатун с балансиром. В заявляемом приводе для глубинно-насосной балансирно-штанговой установки новыми существенными признаками, отсутствующими в известных аналогах и прототипе, являются установка дополнительного по меньшей мере одного дифференциального механизма, при этом второй выходной вал каждого дифференциального механизма связан одним концом с корончатым колесом, а другим через коромысло и вспомогательный шатун с балансиром, образуя кривошипно-коромысловый механизм, во втором варианте корпуса дифференциальных механизмов выполнены вращающимися и жстко связаны с корончатым колесом и через шатун с балансиром. Анализ известных технических решений по научно-технической и патентной документации показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности новизна. Заявляемое изобретение соответствует признаку изобретательский уровень, так как новая совокупность существенных признаков, не известная ранее, позволяет получить новый технический результат, заключающийся в устранении вредных крутящих моментов, вызывающих вибрацию станка-качалки,сохранив возможность получения разности соотношений времени хода насосных штанг, при ходе вверх к времени при ходе вниз. Проверка соответствия изобретения требованию изобретательского уровня, которая проводилась в отношении совокупности его существенных признаков, показала, что из известного уровня техники не выявлено влияния, предписываемого предлагаемым техническим решением преобразования, характеризуемого отличительными от прототипа существенными признаками, на достижение технического результата: устранение вредных крутящих моментов, вызывающих вибрацию станка-качалки, сохранив возможность получения разности соотношений времени хода насосных штанг, при ходе вверх к времени при ходе вниз. Это свидетельствует о том, что изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, т.е. оно соответствует критерию изобретательский уровень. Заявляемое изобретение иллюстрируется чертежами. Фиг. 1 - привод для глубинно-насосной балансирно-штанговой установки, схематичное изображение внешнего вида станка-качалки; фиг. 2 - привод для глубинно-насосной балансирно-штанговой установки, вид А на фиг. 1, вариант исполнения привода - редуктор и два дифференциальных механизма находятся в одном корпусе; фиг. 3 - привод для глубинно-насосной балансирно-штанговой установки, вид А на фиг. 1, вариант-1 017363 исполнения привода - редуктор находится между дифференциальными механизмами и соединн с ними непосредственно или через муфты; фиг. 4 - привод для глубинно-насосной балансирно-штанговой установки, вид А на фиг. 1, вариант исполнения привода - редуктор связан с дифференциальными механизмами через цепную или ременную передачи или карданный вал. Привод для глубинно-насосной балансирно-штанговой установки содержит стойку 1, балансир 2,насосные штанги 3, привод 4, в составе которого электродвигатель 5, редуктор 6, два дифференциальных механизма 7, генерирующие возвратно-вращательные движения для балансира 2 с разной скоростью противоположных ходов. Выходные валы 8 дифференциальных механизмов 7 связаны с кривошипами 9. Кривошипы 9 связаны с балансиром 2 через шатуны 10. Корончатые колса 11 дифференциальных механизмов 7 связаны с балансиром 2 через коромысло 12 и шатун или шатуны 13. Выходные валы 8 и корпус 14 каждого дифференциального механизма через соответствующий кривошип и шатун связаны с балансиром 2 с образованием кривошипно-коромыслового механизма. Во втором варианте корончатые колса 11 жстко закреплены на корпусах 14 дифференциальных механизмов 7. Корпуса 14 установлены шарнирно на входных валах 15 и выходных валах 8. В этом случае шатуны 13 соединены шарнирно непосредственно с корпусами 14 дифференциальных механизмов 7 и входные валы 15, дифференциальных механизмов 7, соединены с редуктором 6 непосредственно или через муфты 16. Возможно изготовление привода 4, в котором редуктор 6 и два дифференциальных механизма 7 встроены в один корпус. Также возможно изготовление привода 4, в котором редуктор 6 связан с дифференциальными механизмами 7 через цепную или ременную передачи 17 или через карданный вал (на чертеже условно не показан). Возможно изготовление редуктора 6 и дифференциальных механизмов 7 с различными вариантами исполнения конструкций, в том числе и с коническими колсами и иными аналогами колс (другие возможные варианты исполнения условно не показаны). Привод для глубинно-насосной балансирно-штанговой установки работает следующим образом. Электродвигатель 5 непосредственно или через редуктор 6 вращает дифференциальные механизмы 7, генерирующие возвратно-вращательные движения балансира 2, с разной скоростью противоположных ходов через кривошипы 9 и коромысло 12 и шатуны 10 и 13. При этом кривошипы 9 будут вращаться синхронно под одним углом и параллельно друг другу в одной плоскости. Поэтому передаваемые усилия через шатуны 10 будут равными и одинаково направленными. Таким образом, на балансире 2 не будет возникать вредных крутящих моментов, вызывающих вибрацию станка-качалки. Шатун 13, связанный с коромыслом 12, который, в свою очередь, соединн с корончатыми колсами 11 дифференциальных механизмов 7, будет задавать разную скорость вращения балансиру 2, в результате чего будут получены разные соотношения времени хода насосных штанг, при ходе вверх к времени при ходе вниз. Во втором варианте шатун 13 шарнирно соединн с корпусами 14 дифференциальных механизмов 7, на которых жстко закреплены корончатые колса 11. Возможна установка данного привода на глубинно-насосную балансирно-штанговую установку с одноплечим балансиром или подсоединение привода 4 непосредственно к насосным штангам 3 (данные возможные варианты исполнения условно не показаны). Возможно изготовление привода 4 без редуктора 6, где дифференциальные механизмы 7 выполняют также и функцию редуктора 6 (данный возможный вариант исполнения условно не показан). Заявляемый привод для глубинно-насосной балансирно-штанговой установки может быть изготовлен на стандартном оборудовании из известных материалов с использованием известных технологий. Возможность осуществления изобретений и обеспечения при этом технического результата, направленного на устранение вредных крутящих моментов, вызывающих вибрацию станка-качалки, сохраняя возможность получения разности соотношений времени хода насосных штанг, при ходе вверх к времени при ходе вниз подтверждена приведнными чертежами и описанием конструкции привода глубиннонасосной балансирно-штанговой установки в статическом состоянии и в действии. Это свидетельствует о том, что изобретение соответствует условию патентоспособности промышленная применимость. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Привод для глубинно-насосной балансирно-штанговой установки, содержащий двигатель, связанный непосредственно или через редуктор с содержащим, по меньшей мере, корпус, один сателлит и два колеса, одно из которых корончатое,дифференциальным механизмом, один из выходных валов которого через кривошип и шатун связан с балансиром, отличающийся тем, что привод содержит дополнительно по меньшей мере один дифференциальный механизм, при этом второй выходной вал каждого дифференциального механизма связан одним концом с корончатым колесом, а другим через коромысло-2 017363 и вспомогательный шатун с балансиром, образуя кривошипно-коромысловый механизм. 2. Привод для глубинно-насосной балансирно-штанговой установки по п.1, отличающийся тем, что редуктор и два дифференциальных механизма размещены в одном корпусе. 3. Привод для глубинно-насосной балансирно-штанговой установки по п.1, отличающийся тем, что редуктор связан с дифференциальными механизмами через цепную или ременную передачи или карданный вал. 4. Привод для глубинно-насосной балансирно-штанговой установки по п.1, отличающийся тем, что редуктор размещн между дифференциальными механизмами и соединн с ними непосредственно или через муфты. 5. Привод для глубинно-насосной балансирно-штанговой установки, содержащий двигатель, связанный непосредственно или через редуктор с содержащим, по меньшей мере, корпус, один сателлит и два колеса, одно из которых корончатое, дифференциальным механизмом, один из выходных валов которого через кривошип и шатун связан с балансиром, отличающийся тем, что привод содержит дополнительно по меньшей мере один дифференциальный механизм, при этом корпуса дифференциальных механизмов выполнены вращающимися и жстко связаны с корончатым колесом и через шатун с балансиром. 6. Привод для глубинно-насосной балансирно-штанговой установки по п.5, отличающийся тем, что редуктор и два дифференциальных механизма размещены в одном корпусе. 7. Привод для глубинно-насосной балансирно-штанговой установки по п.5, отличающийся тем, что редуктор связан с дифференциальными механизмами через цепную или ременную передачи или карданный вал. 8. Привод для глубинно-насосной балансирно-штанговой установки по п.5, отличающийся тем, что редуктор размещн между дифференциальными механизмами и соединн с ними непосредственно или через муфты.